管片縱縫連接組件、隧道管片結(jié)構(gòu)及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隧道施工工具，尤其涉及一種管片縱縫連接組件、隧道管片結(jié)構(gòu)及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]管片接頭是盾構(gòu)隧道裝配式襯砌管片的重要組成部分，接頭的性能、經(jīng)濟(jì)性直接決定整個襯砌結(jié)構(gòu)的性能發(fā)揮和建設(shè)成本。目前國內(nèi)盾構(gòu)隧道襯砌基本全都使用螺栓作為連接件，包括短直螺栓、長直螺栓、彎螺栓、斜螺栓等。
[0003]螺栓作為連接件安裝直觀可靠，可以保證要求的緊固力，但是也存在著很多問題:
[0004]1)使用螺栓作為連接件需要在管片上設(shè)置手孔，手孔對混凝土管片造成了削弱，在施工和使用中容易發(fā)生管片局部開裂的問題，進(jìn)而導(dǎo)致滲漏水，影響正常使用和襯砌的耐久性
[0005]2)螺栓的緊固基本都是人工作業(yè)，耗費(fèi)大量時(shí)間和人力，施工速度慢、工期長。
[0006]目前，常見環(huán)縫連接件有以下兩種:楔入型連接件和摩擦型連接件。其中，楔入型連接件，具有構(gòu)件制作簡單，施工方便和抗動力荷載性能較好的優(yōu)點(diǎn)，但是施工要求高，允許誤差小。摩擦型連接件具有構(gòu)件制作簡單，施工方便以及組合配件少，成品率高的優(yōu)點(diǎn)，但是施工精度要求比楔入型高，采用摩擦傳力，抗拉強(qiáng)度缺乏保障，且抗動力荷載性能不如楔入型好。
[0007]目前已經(jīng)應(yīng)用的縱縫連接件的形式多樣，但從基本構(gòu)造上來看主要有兩類:第一類，兩個C型件中插入Η型件的C-H-C型縱縫快速連接件，兩個C型件分別與錨筋固定連接;第二類，一個C型件中插入Τ型件的C-T型縱縫快速連接件，C型件與Τ型件分別與錨筋固定連接。C-H-C型縱縫快速連接件在管片制作時(shí)更費(fèi)材料，成本更高，且三件型比兩件型連接件傳力環(huán)節(jié)多一個，這樣出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)也就多一些，在同等條件下剛度也相對較小。此外，兩類連接件都存在受力不合理，使用時(shí)容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。
[0008]因此，如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、裝拆方便的管片縱縫連接組件、隧道管片結(jié)構(gòu)及施工方法，已成為建筑施工界需進(jìn)一步完善優(yōu)化的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種管片縱縫連接組件、隧道管片結(jié)構(gòu)及施工方法，不但具有一定的容差能力，適應(yīng)施工環(huán)境，能夠滿足襯砌管片施工和使用時(shí)的受力、變形和防水要求，而且，可以實(shí)現(xiàn)管片縱向和環(huán)向的同時(shí)對接，具有施工快捷方便，易于機(jī)械化、自動化施工的優(yōu)點(diǎn)。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0011]—種管片縱縫連接組件，包括分別預(yù)埋于需要縱向?qū)拥膬善芷系目v縫陽件與縱縫陰件，所述縱縫陽件包括漸變截面圓柱體、連接板以及底座，所述連接板的一端固接于所述漸變截面圓柱體的側(cè)面，所述連接板的另一端與所述底座連接，所述連接板的厚度小于所述漸變截面圓柱體的小頭直徑，所述漸變截面圓柱體的軸心線與管片的縱向相平行;所述縱縫陰件包括前段與后段，前段內(nèi)開設(shè)一與所述漸變截面圓柱體相匹配的漸變截面圓柱腔室，所述前段上遠(yuǎn)離后段的一端開設(shè)一與所述連接板的形狀、尺寸相匹配并與所述漸變截面圓柱腔室相連通的通孔，所述縱縫陰件整體預(yù)埋入管片內(nèi)，所述管片內(nèi)設(shè)有一能夠容納所述縱縫陽件的凹槽，所述縱縫陰件位于所述凹槽的一側(cè)。
[0012]優(yōu)選的，所述連接板與所述底座通過一轉(zhuǎn)軸連接，所述轉(zhuǎn)軸的軸向與所述漸變截面圓柱體的軸向相平行。
[0013]優(yōu)選的，所述漸變截面圓柱體與所述漸變截面圓柱腔室的變徑坡度相同，均為I/50-1/30，所述漸變截面圓柱體的小頭直徑為7-9mm,所述漸變截面圓柱體的大頭直徑為12-14_，所述縱縫陰件與縱縫陽件沿管片縱向的長度為110-140_，所述縱縫陰件與縱縫陽件的寬度為90-120mm，所述縱縫陰件與縱縫陽件的高度為55_65mm。
[0014]優(yōu)選的，所述縱縫陰件整體預(yù)埋入管片內(nèi)，所述管片內(nèi)設(shè)有一能夠容納所述縱縫陽件的凹槽，所述縱縫陰件位于所述凹槽的一側(cè)，所述縱縫陰件的所述前段上遠(yuǎn)離所述后段的一端與所述管片的端面相齊平，所述前段上對應(yīng)所述漸變截面圓柱腔室的大頭的端面與所述管片的所述凹槽的一個側(cè)面齊平;所述縱縫陽件的所述底座的靠連接板處縮頸處理，所述底座的縮頸根部以后的其余部分預(yù)埋入管片。
[0015]本發(fā)明還公開了一種隧道管片結(jié)構(gòu)，包括若干管片，所述管片在環(huán)向通過如上所述的管片縱縫連接組件連接。
[0016]優(yōu)選的，所述管片在縱向通過管片環(huán)縫連接組件連接，所述管片環(huán)縫連接組件，包括分別預(yù)埋于需要環(huán)向?qū)拥膬善芷系沫h(huán)縫陽件和環(huán)縫陰件，所述縱縫陰件與環(huán)縫陽件位于同一管片的相鄰端面上;所述環(huán)縫陽件包括依次連接的頭部、頸部和尾部，所述頭部的外徑大于所述頸部的外徑，所述頸部與所述尾部通過萬向頭連接;所述環(huán)縫陰件包括相連接的前部和后部，所述前部內(nèi)設(shè)有一內(nèi)腔，所述前部上遠(yuǎn)離所述后部的一端開設(shè)一與所述內(nèi)腔連通的開口，所述前部上圍繞所述開口四周設(shè)有若干滑塊機(jī)構(gòu)，所述開口的內(nèi)徑大于所述頭部的外徑，所述滑塊機(jī)構(gòu)在自然狀態(tài)下形成的孔徑大于所述頸部的外徑且小于所述頭部的外徑，所述滑塊機(jī)構(gòu)在受到所述頭部擠壓時(shí)能夠收縮使得所述頭部伸入所述前部的內(nèi)腔。
[0017]優(yōu)選的，所述滑塊機(jī)構(gòu)圍繞所述開口中心均勻分布，所述滑塊機(jī)構(gòu)位于所述內(nèi)腔，所述滑塊機(jī)構(gòu)包括固定于所述前部的滑槽、滑塊以及彈簧，所述滑塊穿設(shè)于所述滑槽內(nèi)能夠相對所述滑槽移動，所述滑塊上遠(yuǎn)離開口中心的一端與所述前部的側(cè)壁之間設(shè)置所述彈
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[0018]優(yōu)選的，所述頭部的外側(cè)端倒角處理，所述滑塊上遠(yuǎn)離所述前部的端面在靠開口處以相同角度倒角處理。
[0019]優(yōu)選的，所述滑塊在自然狀態(tài)下朝開口中心方向伸入所述開口的深度為5_7mm，所述開口的內(nèi)徑大于所述的頭部的外徑3_4mm。
[0020]優(yōu)選的，所述環(huán)縫陰件整體預(yù)埋入管片，且所述前部上具有開口的端面與所述管片的端面相齊平;所述環(huán)縫陽件的所述尾部預(yù)埋入對應(yīng)管片內(nèi)。
[0021]優(yōu)選的，所述環(huán)縫陽件的所述尾部上遠(yuǎn)離頭部的一端設(shè)有螺栓孔，所述環(huán)縫陰件的所述后部上遠(yuǎn)離所述前部的一端開設(shè)螺栓孔，所述螺栓孔分別通過錨筋與管片固定連接。
[0022]優(yōu)選的，所述滑塊機(jī)構(gòu)數(shù)量是三個，三個滑塊機(jī)構(gòu)圍繞所述開口的中心呈120度排列;所述滑塊機(jī)構(gòu)數(shù)量是四個，四個滑塊機(jī)構(gòu)圍繞所述開口的中心呈90度排列。
[0023]本發(fā)明還公開了一種如上所述的隧道管片結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟:
[0024]第一步:通過管片安裝臂，調(diào)整帶有縱縫陰件與環(huán)縫陽件的管片的位置，使得所述凹槽對準(zhǔn)已經(jīng)安裝好的具有縱縫陽件的管片的所述縱縫陽件，環(huán)縫陽件對準(zhǔn)已經(jīng)安裝好的具有環(huán)縫陰件的另一管片的所述環(huán)縫陰件；
[0025]第二步，通過管片安裝臂，將帶有縱縫陰件與環(huán)縫陽件的管片沿著隧道縱向向已經(jīng)安裝好的具有環(huán)縫陰件的另一管片方向逐漸推進(jìn)，使得縱縫陰件逐漸插入到縱縫陽件中，實(shí)現(xiàn)管片的縱向連接，同時(shí)使得環(huán)縫陽件的頭部卡扣于環(huán)縫陰件的內(nèi)腔內(nèi)。
[0026]由以上公開的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0027](I)本發(fā)明的管片縱縫連接組件，包括分別預(yù)埋于需要環(huán)向?qū)拥膬善芷系目v縫陽件與縱縫陰件，所述縱縫陽件包括漸變截面圓柱體、連接板以及底座，所述連接板的一端固接于所述漸變截面圓柱體的側(cè)面，所述連接板的另一端與所述底座連接，所述連接板的厚度小于所述漸變截面圓柱體的小頭直